【练习6.5】cvSobel及参数要求、cvCartToPolar坐标空间映射、cvMinMaxLoc求自大最小值、cvAvg求平均值

提纲

题目要求

程序代码

结果图片

要言妙道

题目要求：

创建一副图像,其中只有45度直线,背景为黑色,直线为白色，使用一系列中孔尺寸，得到图像一阶x方向导数核一阶y方向导数，组成图像的输入梯度。使用与cvCartToPolar函数对应的公式测量

优秀代码参考：

#include <iostream>
#include <cv.h>
#include <highgui.h>
#include <cxcore.h>

using namespace std;
const CvSize size = cvSize(200,200);
const int aperture[] = {3,5,9,11,13,17};
int main()
{
IplImage *src = cvCreateImage(size,8,1);
cvZero(src);
cvLine(src
//,cvPoint(0,size.height - 1)
//,cvPoint(size.width -1 , 0)
,cvPoint(0,0)
,cvPoint(size.width - 1, size.height - 1)
,CV_RGB(255,255,255)
,3
);
cvShowImage("src",src);

IplImage *deriv_x = cvCreateImage(size,IPL_DEPTH_32F,1);
IplImage *deriv_y = cvCreateImage(size,IPL_DEPTH_32F,1);
IplImage *magnitude = cvCreateImage(size,IPL_DEPTH_32F,1);
IplImage *angle = cvCreateImage(size,IPL_DEPTH_32F,1);
IplImage *mask = cvCreateImage(size,IPL_DEPTH_8U,1);
for(int i=0;i<sizeof(aperture)/sizeof(aperture[0]);++i){
cvSobel(src,deriv_x,1,0,aperture[i]);
cvSobel(src,deriv_y,0,1,aperture[i]);

cvCartToPolar(deriv_x,deriv_y,magnitude,angle,1);

cvSave("x.xml",deriv_x);
cvSave("y.xml",deriv_y);
cvSave("magnitude.xml",magnitude);
cvSave("angle.xml",angle);

double max_mag ,min_mag ,max_angle , min_angle;
cvMinMaxLoc(magnitude,&min_mag,&max_mag);
cvMinMaxLoc(angle,&min_angle,&max_angle);
cout<<"magnitude: max = "<<max_mag<<" min = "<<min_mag<<endl;
cout<<"angle : max = "<<max_angle<<" min = "<<min_angle<<endl;

cvCmpS(magnitude,max_mag*3/4,mask,CV_CMP_GT);
cvShowImage("mask",mask);

CvScalar scalar = cvAvg(angle,mask);
cout<<"aperture = "<<aperture[i]<<", line angle = "<<scalar.val[0]<<endl;
cvWaitKey();
}
cvReleaseImage(&src);
cvReleaseImage(&magnitude);
cvReleaseImage(&angle);
cvReleaseImage(&mask);
cvDestroyAllWindows();

}

View Code
源自：学习opencv第六章习题5 , 使用x,y阶层数求出图像内唯一直线的角度

程序代码：

// OpenCVExerciseTesting.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
//D:\\Work\\Work_Programming\\Source\\Image\\lena.jpg

#include "stdafx.h"
#include <cv.h>
#include <highgui.h>
#include <iostream>

#include <opencv2/legacy/legacy.hpp>
//#pragma comment(lib, "opencv_legacy2411.lib")

using namespace cv;
using namespace std;

//函数声明-->--->-->--->-->--->-->--->//

//<--<--<--<--<--<--<--<--<--函数声明//

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
const CvSize size = cvSize(400, 400);
const int aperture[] = { 1, 3, 5, 7 };

cvNamedWindow("原始图像", CV_WINDOW_AUTOSIZE);
IplImage * image_Gray = cvCreateImage(size, IPL_DEPTH_8U, 1);
cvZero(image_Gray);

//画5度直线
cvLine(image_Gray, cvPoint(0, 0), cvPoint(size.width, size.height), cvScalar(255), 3);

cvShowImage("原始图像", image_Gray);

IplImage *deriv_x = cvCreateImage(size, IPL_DEPTH_32F, 1);
IplImage *deriv_y = cvCreateImage(size, IPL_DEPTH_32F, 1);
IplImage *magnitude = cvCreateImage(size, IPL_DEPTH_32F, 1);
IplImage *angle = cvCreateImage(size, IPL_DEPTH_32F, 1);
IplImage *mask = cvCreateImage(size, IPL_DEPTH_8U, 1);

//求导
int filtersNum = sizeof(aperture) / sizeof(aperture[0]);    for (int i = 0; i<filtersNum; ++i)
{
cvSobel(image_Gray, deriv_x, 1, 0, aperture[i]);
cvSobel(image_Gray, deriv_y, 0, 1, aperture[i]);

cvCartToPolar(deriv_x, deriv_y, magnitude, angle, 1);

cvSave("x.xml", deriv_x);
cvSave("y.xml", deriv_y);
cvSave("magnitude.xml", magnitude);
cvSave("angle.xml", angle);

double max_mag, min_mag, max_angle, min_angle;
cvMinMaxLoc(magnitude, &min_mag, &max_mag);
cvMinMaxLoc(angle, &min_angle, &max_angle);
cout << "magnitude: max = " << max_mag << " min = " << min_mag << endl;
cout << "angle : max = " << max_angle << " min = " << min_angle << endl;

cvCmpS(magnitude, max_mag * 3 / 4, mask, CV_CMP_GT);

//窗口名称及显示
char *pre_mask = "ApertureFilter_mask:";
char *aperature_size = new char(1);
_itoa_s(aperture[i], aperature_size, 2, 10);
int name_size = strlen(pre_mask) + strlen(aperature_size) + 1;
char * windowName_mask = new char(name_size);
strcpy_s(windowName_mask, name_size, pre_mask);
strcat_s(windowName_mask, name_size, aperature_size);

cvShowImage(windowName_mask, mask);

CvScalar scalar = cvAvg(angle, mask);
cout << "aperture = " << aperture[i] << ", line angle = " << scalar.val[0] << endl;
}

cvWaitKey();

cvReleaseImage(&image_Gray);
cvReleaseImage(&magnitude);
cvReleaseImage(&angle);
cvReleaseImage(&mask);
cvDestroyAllWindows();

return 0;
}

结果图片：

要言妙道：

①cvSobel支持(aperture_size = 1,3,5,7) or Scharr (aperture_size = -1) operator，所以，没有安装题目中要求使用9×9滤波器完成

②可以使用cvShowImage显示deriv_x等所有图像，但必须使用cvConvertScale 或 cvConvertScaleAbs转换为8为才能看到正确的图像，代码中使用cvSave保存到了文件中，更容易观察

③cvCartToPolar函数正是使用了题目中的公式来计算magnitude及 angle,相见OpenCV参考

④cvSobel执行时，如果输入图像为8位，输出图像必须≥IPL_DEPTH_16S，《学习OpenCV》中文英版说图像深度必须是IPL_DEPTH_16S应该不准确